SN74ABT245BNE4如果旋轉整流器發生故障,勵磁電流波形就會發生畸變。如某相二極管短路,由圖4-26可知,其余兩相導通時,均被該相短路,其后果除了使整流電壓平均值大大下降外,還將使交流勵磁機電樞存在一定的直流磁勢,在勵磁繞組中將會感應出基波頻率的電動勢。其波形如圖4-26所示。某相二極管開路時情況與此類似。

旋轉整流器故障時的波形,采用三相全波整流器時,交流勵磁機電樞電流中的5、7次諧波電流分量較大。5次諧波電流形成順序電樞反應磁勢,其轉向與轉子轉向相同;7次諧波電流形成逆序電樞反應磁勢,轉向與轉子轉向相反。其結果都在勵磁繞組中感應出6倍基波頻率的電動勢,因而正常情況下,在勵磁電流中含有6倍基波頻率的脈動分量。

三相全波整流器的一個整流管短路或斷路時,也會形成直流磁勢,在勵磁繞組中感應出基波頻率的電動勢和電流。

由上可知,在發電機的維護工作中,可以根據交流勵磁機勵磁繞組電流波形中紋波的大小和頻率來判斷旋轉整流器工作是否正常。

但在飛機交流發電機正常工作中,就不能再用上述方法了。某些飛機上通過測量交流勵磁機勵磁電流△和主發電機負載電流r的大小來判斷旋轉整流器的故障。

通過下面的內容可知,當旋轉整流器正常工作時,主發電機的勵磁電流馬與交流勵磁機的勵磁電流△成正比關系。此外,由同步發電機的調節特性(見圖4―27)可知,當發電機所帶負載性質不變時,如阻感性負載,隨著負載的增加,勵磁電流也將增大,即負載電流與勵磁電流之間有一個固定的數值關系。因此,交流勵磁機的勵磁電流△與主發電機的負載電流r之間也有較為固定的數值關系。當旋轉整流器發生故障,如整流二極管短路或斷路時,整流器輸出電壓將下降,使主發電機勵磁電流下降,發電機端電壓隨之降低。在調壓器作用下,交流勵磁機勵磁電流必將大大高于負載電流/A同步發電機的調節特性,電感性負載,電阻性負正常值,使其與主發電機負載電流之間的數值關系遠遠偏離原來的情況,由此即可判斷出旋轉整流器的故障。

目前,在旋轉整流器的故障診斷中,可以采用神經網絡等人工智能方法,以進一步給故障定位。相關內容可查閱有關專業書籍。

交流勵磁機的工作特點,交流勵磁機的電流放大特性,帶旋轉整流器的交流勵磁機在工作狀態和參數選擇等方面,都有一些不同于一般交流發電機的特點。在這里,交流勵磁機完成了從勵磁機勵磁電流△到主發電機勵磁電流馬的變換,為了使發電系統正常工作,要求交流勵磁機有“電流放大器”的特性。

首先,為使主發電機電壓穩定,當負載增加時,主發電機勵磁電流要相應增加,即旋轉整流器輸出電壓的平均值應相應升高。當主發電機過載或短路時,要求勵磁機能輸出2~3倍于額定值的勵磁電流,使短路電流達到額定電流的3倍,滿足發電機強勵磁的要求。

其次,由于主發電機勵磁繞組的電阻凡隨溫度升高而增大,從冷態到熱態,勵磁繞組電阻最大變化1倍,因此要求旋轉整流器輸出的直流電壓也相應增大1倍,使主發電機勵磁電流保持不變,從而保持發電機電壓恒定。

可見,為了滿足主發電機對勵磁電流的要求,交流勵磁機應具有“電流放大器”的特性,即交流勵磁機經旋轉整流器整流后的輸出電壓應在很大范圍內變化,這就要求按所需的最高整流電壓來設定交流勵磁機磁路的工作點,使勵磁機磁路在整個工作范圍內都處于不飽和狀態,這是其具各“電流放大器”特性的前提條件。

當發電機處于冷態時,主發電機勵磁繞組的電阻馬數值為一定值。由于交流勵磁機的磁路不飽和,所以勵磁機電樞繞組的感應電動勢E與勵磁電流△成正比;同時,勵磁機的換向電抗X基本不變,因此,電抗負載因數X/馬基本不變,則旋轉整流器的整流工作狀態與主發電機的勵磁電流虧無關。可見,旋轉整流器的整流電壓%與勵磁機勵磁電流△成正比。所以,主發電機勵磁電流馬也與勵磁機勵磁電流△成正比,可以表示為:

              ij=kjijj         (6-31)

式中:kj―勵磁機的電流放大系數。

當發電機溫度升高時,由于主發電機勵磁繞組電阻馬隨溫度升高而增大,為保持勵磁電流馬不變,就應使旋轉整流器的整流電壓ud也相應提高。由于這時的電抗負載因數X/rj減小,使換向重疊角γ減小,這一方面使交流勵磁機電樞電流基波分量的功率因數cos甲提高,電樞反應的去磁作用減弱,使相電動勢E提高;另一方面cosγ增大,整流系數提高,這兩者的作用都使整流電壓增大。可見,旋轉整流器整流工作狀態的變化可以起到補償作用。補償作用的強弱與交流勵磁機是否有阻尼繞組和短路比的大小有關。在參數選擇得合適時,可以使這種補償作用比較恰當,基本上保持交流勵磁機的電流放大系數塢不隨溫度變化。

帶旋轉整流器的交流勵磁機的這一特點,使得主發電機的勵磁繞組不需要采取額外的溫度補償措施。因為當發電機溫度變化時,盡管主發電機勵磁繞組電阻馬變化很大,但由于交流勵磁機的電流放大系數塢基本不變,交流勵磁機勵磁電流△的數值只與主發電機負載電流有關,基本上與發電機的溫度無關,所以并不需要額外地增大交流勵磁機勵磁電流的變化范圍,就可以保持主發電機電壓基本不變,這就減輕了調壓器的負擔。

交流勵磁機的溫度補償,當溫度升高時,交流勵磁機勵磁繞組電阻rjj也將隨之增大,為保證一定的勵磁電流.